Question

NaOH在存放过程中会发生变质。

（1）久置的NaOH溶液中含有CO₃^2- ，请写出生成CO₃^2-的离子方程式：_____________________。

（2）同学甲为确定某NaOH溶液的变质程度进行了如下实验：

①取少量溶液放人试管A中，然后加入BaCl₂溶液，产生____________（填实验现象），表明NaOH溶液己经变质。       

②取少量溶液放人试管B中，先加入足量的BaCl₂溶液后再向上层清液中加入____________（填试剂名称），若溶液____________，则表明NaOH溶液是部分变质。

（3）同学乙经过思考认为，NaOH溶液变质后的产物可能含有NaHCO₃。确定有无NaHCO₃生成的方法：先向溶液中加入足量的BaCl₂溶液，然后过滤除去沉淀，再__________________________（答出所用试剂与实验现象），说明没有NaHCO₃生成。

（4）同学丙利用如下方法测定某固体NaOH的变质程度：准确称取4.00g NaOH，配制成500 mL溶液，然后取出25. 00 mL所配溶液放入锥形瓶中，用0.2000mol·L^-1的盐酸进行滴定

①取用NaOH 溶液的过程中涉及到排气泡的操作，其操作方式可用下图中的____________表示。

②滴定中使用了两种指示剂，先加入酚酞作指示剂，达到终点时消耗盐酸的体积为amL，然后加入几滴甲基橙作指示剂，继续滴定，达到终点时的实验现象为____________，若此过程中消耗盐酸的体积为bmL（a>b），则样品中n(NaOH)∶n(Na₂CO₃)=____________。

Answer

2OH-+CO2=CO32-+H2O 白色沉淀 酚酞试液 变红色 加入足量的Ba(OH)2溶液后无沉淀生成 c 溶液由黄色变成橙色且半分钟内不变色 （a-b）∶b

【解析】（1）久置的NaOH溶液中含有CO32- ，是因为溶液吸收了空气中的二氧化碳生成了碳酸钠，离子方程式为2OH-+CO2=CO32-+H2O。

（2）①若NaOH溶液己经变质，可以用氯化钡检验碳酸根离子，方法是：取少量溶液放人试管A中，然后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀即可证明。

②若NaOH溶液是部分变质，则溶液中既有氢氧化钠又有碳酸钠，可以分别检验碳酸根离子和氢氧根，方法是取少量溶液放人试管B中，先加入足量的BaCl2溶液，使碳酸根完全转化为白色的碳酸钡沉淀，证明有碳酸根，同时也排除了因碳酸根水解使溶液呈碱性的可能，再向上层清液中加入酚酞试液，若溶液变红色，则表明还有氢氧化钠，综合上述两种现象，即可证明氢氧化钠是部分变质。

（3）确定有无NaHCO3生成，就是检验碳酸氢根离子，要先排除碳酸根的干扰，方法是先向溶液中加入足量的BaCl2溶液，把碳酸根转化为碳酸钡沉淀，然后过滤除去沉淀，再加入足量的Ba(OH)2溶液后无沉淀生成，说明没有NaHCO3生成，因为碳酸氢钠会和氢氧化钡反应，离子方程式为Ba2++OH-+HCO2-=BaCO3↓+H2O。

（4）同学丙使用的是双指示剂滴定法测定该固体NaOH的变质程度。双指示剂滴定的原理是将滴定过程分成两个阶段，先向待测液中加入酚酞作指示剂，用标准盐酸滴定，当溶液由红色变为无色且半分钟之内不变色时，氢氧化钠转化为氯化钠，碳酸钠转化为碳酸氢钠，然后加入几滴甲基橙作指示剂，继续滴定，当溶液由黄色变成橙色且半分钟内不变色时，碳酸氢钠转化为氯化钠。这个过程可认为共发生了3个反应，而且每个反应中两种反应物的物质的量之比都是1：1。根据两个阶段消耗的标准盐酸的体积可以计算出固体中氢氧化钠和碳酸钠的物质的量之比。

①取用NaOH 溶液的过程中涉及到排气泡的操作，碱性溶液是装在碱式滴定管中的，为了把气泡顺利赶出，通常要把橡皮管向上弯曲，所以其操作方式可用图中的c 表示。②由a>b可确定样品中有氢氧化钠和碳酸钠两种物质，因为碳酸钠与盐酸反应分成两个阶段，而且两个阶段消耗的盐酸是相等的，每一步消耗盐酸的物质的量与碳酸钠的物质的量相等，所以b mL盐酸所含盐酸的物质的量就是碳酸钠的物质的量，而（a-b）mL盐酸所含盐酸的物质的量就是氢氧化钠的物质的量，所以样品中n(NaOH)∶n(Na2CO3)= （a-b）∶b。

点睛：双指示剂滴定是中和滴定中的难点，其原理较复杂。我们要知道氢氧根结合氢离子的能力最强，其次是碳酸根结合氢离子的能力比碳酸氢根强，所以碳酸钠在溶液中先与盐酸反应生成碳酸氢钠，然后才是碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠。